20xx人教版高中物理選修一45習(xí)題課電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用隨堂練習(xí)-資料下載頁
2024-11-28 20:10本頁面
【導(dǎo)讀】過電阻R的電流為BdvRsinθ，選D.磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域.取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流為正，解析設(shè)矩形線圈的長邊為a，短邊為b，電阻為R，速度為v，則W1＝BI1ba＝B·BavR·a·b，W2＝BI2ba＝B·BbvR·a·b，因為a>b，所以W1>q1＝I1t1＝BavR·bv＝q2.5．如圖5所示，半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B＝，半徑為b的金屬圓環(huán)與虛線圓同心、共面的放置，磁場與環(huán)面垂直，其中a＝、b＝；解析棒滑過圓環(huán)直徑OO′的瞬間，MN中的電動勢為動生電動勢，E＝B·2a·v＝。燈L2的功率P2＝????類，宜用E＝Blv計算；若為磁場變化產(chǎn)生感生電場類，宜用E＝nSΔBΔt.解析穿過線框的磁通量不變化，線框中無感應(yīng)電流，但ab、MN、dc都切割磁感線，面，其邊界與正方形線框的邊平行．現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，都是Blv，但B中ab為電源，ab兩點間的電勢差為路端電壓Uab＝34Blv，其他三種情況下，均相等，與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動，當(dāng)上滑的速度為v時，
【正文】 時是運用分解的方法分別求出兩個電動勢后再合成，還是直接用 E＝ nΔΦΔt計算，由題中條件決定 ． 13． 如圖 12 所示 ， 足夠長的兩根相距為 ， 導(dǎo) 軌電阻不計 ，磁感應(yīng)強度 B為 的勻強磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面 ． 兩根質(zhì)量均為 棒 ab和 cd都與導(dǎo)軌接觸良好 ， 金屬棒 ab和 cd的電阻分別為 1Ω和 ， 導(dǎo)軌最下端連接阻值為 1Ω的電阻 R， 金屬棒 ab用一根細(xì)繩拉住 ， 細(xì)繩允許承受的最大拉力為 ． 現(xiàn)讓cd 棒從靜止開始落下 ， 直至細(xì)繩剛被拉斷 ， 此過程中電阻 R 上產(chǎn)生的熱量為 (g 取10m/s2)． 求 ： 圖 12 (1)此過程中 ab棒和 cd棒產(chǎn)生的熱量 Qab和 Qcd； (2)細(xì)繩被拉斷瞬間 ， cd棒的速度 v； (3)細(xì)繩剛要被拉斷時 ， cd棒下落的高度 h. 答案 (1) (2)3m/s (3) 解析 (1)Qab＝ QR＝ ，由 Q＝ I2Rt， Icd＝ 2Iab. 所以 Qcd＝ I2cdRcdI2abRabQab＝ 412 ＝ . (2)繩被拉斷時 BIabL＋ mg＝ FT， E＝ BLv,2Iab＝ ERcd＋ RRabR＋ Rab 解上述三式并代入數(shù)據(jù)得 v＝ 3m/s (3)由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律有 mgh＝ 12mv2＋ Qcd＋ Qab＋ QR 代入數(shù)據(jù)得 h＝ 14． 磁懸浮列車的運行原理可簡化為如圖 13 所示的模型 ， 在水平面上 ， 兩根平行直導(dǎo)軌間有豎直方向且等距離分布的勻強磁場 B1和 B2， 導(dǎo)軌上有金屬框 abcd， 金屬框?qū)挾?ab與磁場 B B2寬度相同 ． 當(dāng)勻強磁場 B1和 B2同時以速度 v0沿直導(dǎo)軌向右做勻速運動時 ，金屬框也會沿直導(dǎo)軌運動 ， 設(shè)直導(dǎo)軌間距為 L， B1＝ B2＝ B， 金屬框的電阻為 R， 金屬框運動時受到的阻力恒為 F， 則金屬框運動的最大速度為多少 ？ 圖 13 答案 4B2L2v0－ FR4B2L2 解析 當(dāng)磁場 B B2同時以速度 v0向右勻速運動時，線框必然同時有兩條邊切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 ． 線框以最大速度運動時切割磁感線的速度為 v＝ v0－ vm 當(dāng)線框以最大速度 vm勻速行駛時，線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 E＝ 2BLv 線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為 I＝ ER 線框所受的安培力為 F 安 ＝ 2BIL 線框勻速運動時，據(jù)平衡可得 F 安 ＝ F 解得 vm＝ 4B2L2v0－ FR4B2L2 點評 這是一道力、電綜合題 ． 它涉及力學(xué)中的受力分析及牛頓運動定律 ． 解答的關(guān)鍵在于把新情景下的磁懸浮列車等效為有兩條邊切割磁感線的線框模型，分析運動情景，挖掘極值條件 (線框做加速度越來越小的加速運動，當(dāng)安培力等于阻力時，速度最大 )，另外還要 注意切割磁感線的速度為框與磁場的相對速度 .
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